(人教版)选修3-1物理：1.5《电势差》ppt课件

第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
课堂知识构建
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
考点题型设计
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
2．电势差法 WAB＝qUAB
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
3．电势能变化法 WAB＝EpA－EpB 4．动能定理法 W电场力＋W其他力＝ΔEk。
[ 特别提醒 ]用 WAB ＝ qUAB求电场力做功时，不必考虑静电
力的大小和电荷移动的路径，对于静电力是变力时，也同样适 用。
成才之路 · 物理
人教版 · 选修3-1
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
第一章
静电场
第一章
静电场
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
第一章
5 电势差
第一章
静电场
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
所以 φN＝5V
答案：－2V；5V；－7V 点评：本题采用多种解法，可以开阔学生的视野，培养他 们解答实际问题的能力。在求电势差时，应考虑电势差的正 负。这样处理对进一步认识两点的电势高低有好处。
第一章 5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
在如图所示的电场中，把点电荷q＝＋2×10－11C，由A点 移到 B 点，电场力做功 WAB ＝ 4×10 － 11J ， A 、 B 两点间的电势 差UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
解法三：整体法。将电荷自 S 点移到 M 点，再移到 N 点 看做一个全过程来分析， WSN＝ WSM＋ WMN＝ (－ 4.0×10 －8 ＋ 1.4×10－ 7)J＝ 1.0×10－
7
J
－7 WSN 1.0×10 由 USN＝φS－φN＝ q ＝ －8V＝－5.0V －2×10
AB
φB－φA 。 B、A两点之间的电势差可以表示为：UBA＝__________ － UBA 。 所以UAB＝_____
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
3．电势差的正负 标量 电势差是 _________ ，但有正、负。电势差的正、负表示 两点间电势的高低 。所以电场中各点间的电势差可依次用 代数法 相加。 __________ 4．单位 在国际单位制中，电势差与电势的单位相同，均为
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
(原创题)一个电子以速度 8×106m/s 从 A 点射入电场， 从B点 射出， 电场的等势面和电子的运动轨 迹如图所示， 图中左侧前三个等势面 彼此平行。下列说法正确的有( )
A．电子的加速度先不变，后变小 B．电子射出电场时的速度为 5.7×106m/s C．电子射出电场的速度为 9.8×106m/s D．电子的电势能先减小，后增大 答案：AB
7 WMN 1.4×10 由 UMN＝ q ＝ －8V＝－7.0V －2×10
－
而 UMN＝φM－φN，所以 φN＝5.0V
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
解法二：不考虑正负，只按数值运算后再判断正负。由 WSM USM＝ q ＝2.0V ，因为电场力做负功，所以场强方向与位移 方向大致相同，所以 φS>φM，而 φS＝0，所以 φM＝－2.0V。 同理 φN＝5.0V。
1
学习目标定位
5
课堂知识构建
2
课堂情景切入
6
考点题型设计
3
知识自主梳理
7
易错案例剖析
4
重点难点突破
8
课 时 作 业
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
学习目标定位
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
※
1 答案：(1) mgh 2
mgh (2)－ 2q
第一章 5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
点评： 因为 Q是正点电荷，所以以 Q为圆心的球面是一个 等势面，这是一个重要的隐含条件。由 A 点到 B点的过程中电 场力是变力，所以不能直接用W＝Fl求解，只能考虑运用功能
关于电势差的计算 将一个电量为－2.0×10－8C的点电荷，从零电 势点 S 移到 M 点要克服电场力做功 4.0×10 － 8J ，则 M 点电势 φM ＝ __________________ 。若将该电荷从 M 点移到 N 点，电场力
做功1.4×10－7J，则N点的电势φN＝__________________，MN
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
解析：(1)因为杆是光滑的，所以小球从 A 点滑到 B 点的 过程中只有两个力做功： 电场力做的功 WE 和重力做的功 mgh， 由动能定理得： 1 2 WE＋mgh＝ mvB，代入已知条件 vB＝ 3gh得电场力做功 2 1 1 WE＝ m· 3gh－mgh＝ mgh。 2 2 (2)因为 B、C 两点在同一个等势面上，所以 φB＝φC，即 WE mgh UAC＝UAB，由 W＝qU 得 UAB＝UAC＝ ＝－ 2q －q
两点的电势差UMN＝__________________。
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
解析：本题可用三种方法解 解法一：各量的正负均代入公式中，由
－8 － 4.0 × 10 WSM USM＝ q ＝ V＝2.0V －2.0×10－8
而 USM＝φS－φM＝0－φM 所以 φM＝－2.0V
关系。
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
(潍坊市 2013～2014 学年高二上学期三校联考)如图所示， 一质量为 m、带电荷量为 q 的粒子，以初速度 v0 从 a 点竖直向 上射入水平匀强电场中，粒子通过电场中 b 点时速度为 2v0， 方向与电场方向一致。则 a、b 两点间的电势差为( v2 0 A． 2q 2mv2 0 C． q
答案：C
第一章 5
2 3mv0 B． q
)
3mv2 0 D． 2q
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
V 。 伏特 ，符号_______ _______
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
电势差与静电力做功的关系 1.关系
WAB WAB＝qUAB或UAB＝__________ 。 q
2．证明 EpA－EpB ＝qφ －qφ ＝____________ q(φA－φB)，即W ＝ WAB＝___________ A B AB qUAB。 3．物理意义 电场能 的性质的物理量，在数值上 A、 电势差是表征 __________ 单位正电荷 由A点移动到B点时电场力 B两点间的电势差等于____________ 做的功。
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
三、静电力做功的四种计算方法 1．功的定义法 由公式 WAB ＝ FxABcosθ 计算，此公式只适用于匀强电场， 又可变形为 WAB ＝ EqxAB ，式中 E 为匀强电场的电场强度， xAB
为电荷初、末位置在电场方向上的位移。
答案：2V
－2V
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
解析：由静电力做功与电势差的关系得
11 WAB 4×10 UAB＝ q ＝ －11 V＝第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
WAB 3．公式 UAB＝ q 适用于任何电场，UAB 为电场中 A、B 两点间的电势差，WAB 仅是电场力的功，不包括从 A 到 B 移动 电荷时，其他力所做的功。 WAB 4．公式 UAB＝ q 中各量均有正负，计算中 W 与 U 的角 标要对应，即 WAB＝qUAB，WBA＝qUBA。
第一章 5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
重点难点突破
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
一、电势和电势差的区别与联系
电势 φ 电势差 U 电势能与电量比值： 电场力做功与电量比值： 定义 Ep W φ＝ q U＝ q 区 由电场和在电场中的 由电场和场内两点位置 别 决定因素 位置决定 决定 有，与零势能点选取 相对性 无，与零势能点选取无关 有关 数值关系 UAB＝φA－φB，当 φB＝0 时，UAB＝φA 联 单位 相同，均是伏特(V)，常用还有 kV，mV 等 系 标矢性 都是标量，但均具有正负 物理意义 均是描述电场能的性质的物理量
理解电势差的概念 掌握电场力做功与电势差的关系，会用WAB＝qUAB 解决有关问题 知道电势差和电势、等势面的关系
※※
※
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
课堂情景切入
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
WAB 二、对公式 UAB＝ q 的理解 WAB 1．由 UAB＝ q 可以看出，UAB 在数值上等于单位正电荷 由 A 点移到 B 点时电场力所做的功 WAB。 若单位正电荷做正功， UAB 为正值；若单位正电荷做负功，UAB 为负值。 WAB 2．公式 UAB＝ q 不能认为 UAB 与 WAB 成正比、与 q 成反 比，只是可以利用 WAB、q 来测量 A、B 两点间的电势差 UAB。
第一章 5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
解析：由 A→B 场强先不变后减小，所以电子加速度先不 变，后变小，A 正确；电子做减速运动，电势能增大，D 错误； 电子由 A 点到 B 点电场力做的功为 WAB＝eUAB＝－144×10－19J 1 2 1 2 根据动能定理 WAB＝ mvB－ mvA 2 2 解得 VB＝5.7×106m/s 故 B 正确，C 错误。
下图是高压电器设备的放电现象，你想探究什么是“电
压”吗？
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
知识自主梳理
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
电势差(电压) 1.定义 差值 ，也叫_______ 电压 。 电场中两点间电势的_______ 2．关系式 设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则：A、B两 φA－φB 。 点之间的电势差为：U ＝___________
应用功能关系解决带电体在电场中的运动问题
如图所示， 光滑绝缘细杆竖直放 置，它与以正电荷 Q 为圆心的某圆交于 B、C 两点， 质量为 m、 带电荷量为－q 的有孔小球从 杆上 A 点无初速度下滑，已知 q≪Q，AB＝h， 小球滑到 B 点时的速度大小为 3gh。求： (1)小球由 A 点滑到 B 点的过程中电场力做的功； (2)A、C 两点的电势差。
第一章 5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
观察图片，回答图中问题并思考：电势零点改变时，各 点间的电势差是否改变？
答案：若C点电势为零，A点电势为4V，B点电势为2V。
比较可得，电势零点改变时，各点间的电势差不变。
第一章 5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1